Tuz suda kayboluyor
Bir çay kaşığı sofra tuzunu bir bardak suya at ve karıştır: beyaz kristaller birkaç saniyede kaybolur, su yine berrak kalır. Levhada büyütülmüş kristal ( mor, yeşil) su moleküllerinin arasında duruyor. Tuz nereye gidiyor ve bu suyun ne kadar tuzlu olduğunu sayıyla nasıl söyleriz? İlkinin adı çözünme, ikincisinin derişim.
Isınma
Başlamadan: mol, polarlık ve yoğunluk
Puansız. Takıldığın yer olursa ön koşul konuya göz at.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
mol.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
Su açısal (kırık doğru) yapıdadır; iki O–H dipolü birbirini götürmez. Molekülün O ucu kısmi negatif, H uçları kısmi pozitiftir.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
g.
Temel
Çözünme nasıl olur, derişim nasıl ölçülür
1. Çözünme: Çözücü Tanecikleri Çözüneni Sarar
Su molekülleri iyonları kristalden koparıyor
Levhada su molekülleri kristalin köşesindeki iyonlara yöneliyor: kısmi negatif O ucu ’ya, kısmi pozitif H uçları ’ye döner. Sarılan iyon kristalden kopar ve bir su kabuğuyla birlikte dolaşır.
Hangi etkileşimin kurulacağını çözünen ile çözücünün türü belirler. Etkileşimlerin kendisi Kimyasal Türler Arası Etkileşimler dersindedir.
Örnek
kolay
Baskın etkileşimi bulma
’nin suda, ’nin suda ve ’nin ’te çözünmesinde çözücü ile çözünen arasındaki baskın etkileşimler nelerdir?
iyonik, su polar: iyonlar suyun dipollerini çeker, etkileşim iyon–dipoldür.
’de O’ya bağlı H var, suda da var: iki molekül hidrojen bağı kurar.
ve ikisi de apolar: aralarında yalnız London kuvvetleri vardır.
Sonuç
Sırasıyla iyon–dipol, hidrojen bağı ve London etkileşimi.
2. Benzer Benzeri Çözer
Su–etanol tek faz, su–hekzan iki katman
İki tüp var: solda su ile etanol tek faz olur (hidrojen bağı), sağda su ile hekzan iki katmana ayrılır. Hekzana atılan iyot kristali mor renkle çözünür, su katmanına geçmez.
Polar ve iyonik maddeler polar çözücüde, apolar maddeler apolar çözücüde iyi çözünür. Çözücü–çözünen etkileşimi, koparılan etkileşimlerle yarışamıyorsa çözünme olmaz: hekzan, su molekülleri arasındaki hidrojen bağlarını kıracak kadar güçlü bir etkileşim kuramaz.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
apolardır; apolar hekzanla London etkileşimi kurar. Benzer benzeri çözer.
3. Molarite: Litre Çözeltideki Mol Sayısı
Balon jojede litre başına mol
Balon jojede mol var (her iyon çifti mol); işaret çizgisine kadar su ekleniyor. Not, o anki hacmi ve litre başına molü okur: mL’de M. Sürgüyle joje hacmini yarıya indirince molarite iki katına çıkar.
Örnek
kolay
Kütleden molariteye
g suda çözülüp hacim mL’ye tamamlanıyor. Çözeltinin molaritesi kaçtır? ( g/mol)
Mol sayısı: mol.
Hacmi litreye çevir: mL L.
mol/L.
Sonuç
M
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
M.
Temel bölümü tamamlandı.
Orta
Derişim birimleri ve aralarındaki geçiş
4. Molalite: Kilogram Çözücüdeki Mol Sayısı
Isınınca hacim değişir, kütle değişmez
Terazideki balon jojede kg su ve mol var. Çözelti ısınınca sıvı genleşip işaret çizgisini aşar: hacim büyür, molarite ’den ’e düşer. Terazinin okuduğu kütle, dolayısıyla molalite ( mol/kg) değişmez.
Örnek
orta
Sporcu içeceğinde glukoz
Bir sporcu içeceği için g suda g glukoz () çözülüyor. Çözeltinin molalitesi kaçtır? ( g/mol)
Çözünenin molü: mol.
Bölen çözücüdür ve kilogramla yazılır: g kg. Glukozun g’ı eklenmez.
mol/kg.
Sonuç
molal
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
mol/kg.
5. Kütlece Yüzde, Hacimce Yüzde, ppm ve Mol Kesri
Yüzde ve milyonda bir
Levhada g’lık çözelti küpünün renkli üst dilimi g: kütlece %20. Sonra büyüteç küçük küplerden birinin içine bakar: tanecikten yalnız biri renkli. Küpte küçük küp olduğundan bütün küpte milyonda bir parça var: ppm. Bu kadar seyreltik çözeltide derişimi ppm ile söyleriz.
Örnek
orta
İçme suyunda florür
Bir şehrin içme suyundan alınan g’lık örnekte mg florür () iyonu bulunuyor. Florür derişimi kaç ppm’dir?
Kütleleri aynı birime getir: mg g.
.
Sağlama: mg/kg olarak mg/kg, aynı sonuç.
Sonuç
ppm
Örnek
orta
Aynı çözeltide yüzde ve mol kesri
g etanol () ile g su karıştırılıyor. Etanolün kütlece yüzdesi ve mol kesri kaçtır? (, g/mol)
Çözelti g: kütlece yüzde .
Molleri bul: etanol mol, su mol.
. Yüzde kütleye, mol kesri mole bakar; iki sayı farklı çıkar.
Sonuç
Kütlece %46, mol kesri .
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
ppm milyonda, yüzde yüzde birdir: .
6. Birimler Arası Geçiş: Önce Bir Miktar Seç
Geçiş sorularında elinde bir miktar yoksa sen seç: molarite için L çözelti, kütlece yüzde için g çözelti, molalite için kg çözücü. Sonra haritada adım adım yürü.
Örnek
orta
Derişik hidroklorik asidin molaritesi
Kütlece %36,5 içeren derişik asidin yoğunluğu g/mL’dir. Bu çözeltinin molaritesi kaçtır? ( g/mol)
L çözelti seç: kütlesi g.
kütlesi g; molü mol.
Kısa yoldan sağlama: .
Sonuç
M
Orta bölümü tamamlandı.
İleri
Çözelti hazırlama, seyreltme, karıştırma ve iyon derişimi
7. Çözelti Hazırlama
- Molar çözelti: Çözüneni tart, beherde az suda çöz, balon jojeye aktar, işaret çizgisine kadar su ekleyip çalkala.
- Molal çözelti: Çözüneni ve çözücüyü ayrı ayrı tart; kilogramı bilinen çözücüde çöz. Balon joje gerekmez.
- Seyreltik asit: Derişik asit her zaman suya, yavaşça ve karıştırarak eklenir; tersi sıçramaya yol açar.
8. Seyreltme ve Deriştirme: Mol Değişmez
Su eklenince tanecikler seyrekleşir
Beherde mol var ve iyon sayısı hiç değişmiyor. Musluktan su eklendikçe hacim mL’den mL’ye çıkar, iyonlar seyrekleşir ve molarite M’den M’ye düşer. Isıtıcı suyu buharlaştırınca tersi olur: iyonlar sıklaşır.
Örnek
zor
Derişik sülfürik asitten seyreltik çözelti
Bir laboratuvarda kütlece %98’lik, yoğunluğu g/mL olan derişik var. Bu asitten M mL çözelti hazırlamak için kaç mL derişik asit alınmalıdır? ( g/mol)
Derişik asidin molaritesi: M.
Seyreltmede mol korunur: .
mL. Bu mL asit, içinde su bulunan balon jojeye yavaşça eklenir ve hacim mL’ye tamamlanır.
Sonuç
mL derişik asit
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
M.
9. Karıştırma: Molleri ve Hacimleri Topla
İki beher, ortak iyon toplanıyor
İki beher büyük bir behere boşaltılıyor: soldaki mL M , sağdaki mL M çözeltisi. iyonları iki kaynaktan gelip toplanır: mol. Hacim de toplanır ( mL), M olur.
10. Çözeltideki İyon Derişimleri
Bir formül birimi, üç iyon
Bir formül birimi suya girince bir ve iki iyonuna ayrılır; her iyonu su molekülleri sarar. Çubuklar mol tuzdan mol ve mol çıktığını gösterir.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
: M.
Örnek
zor
Ortak iyonlu karışımı seyreltme
mL M çözeltisi ile mL M çözeltisi karıştırılıyor. Karışımdaki kaç molardır ve karışıma kaç mL su eklenirse M olur? (Hacimler toplanır, tuzlar tamamen iyonlaşır.)
: mol tuz, mol .
: mol tuz, mol .
Toplam mol , hacim L: M.
M için gereken hacim L; eklenecek su mL.
Sonuç
M; mL su eklenmeli.
İleri bölümü tamamlandı.
Özet
Bu konudan aklında kalacaklar
- Çözünme: Çözücü tanecikleri çözüneni sarar; iyonik katı–su iyon–dipol, alkol–su hidrojen bağı, apolar–apolar London.
- Benzer benzeri çözer: Polar ve iyonik maddeler polarda, apolar maddeler apolarda çözünür.
- Molarite: ; sıcaklıkla değişir.
- Molalite: ; sıcaklıktan bağımsızdır.
- Yüzde, ppm, mol kesri: kütle oranı , kütle oranı , .
- Geçiş: ; miktar yoksa L ya da g seç.
- Seyreltme ve deriştirme: ; mol değişmez.
- Karıştırma: Molleri topla, toplam hacme böl.
- İyon derişimi: Tuz derişimi × formüldeki iyon sayısı.